专利名称：芯片封装结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种芯片封装结构，且特别是涉及一种在基板上形成有刻痕图案的芯片封装结构。
背景技术：
传统的发光二极管元件在封装制作工艺中，是利用透光树脂材料由预设的注胶孔注入，并充满于模具与基板之间的空隙中，使其完全包覆住发光二极管元件。待透光树酯材料以高温短烤I小时，使其脱模之后，方可成型为固态的透镜。此外，为了确保透镜内部的 硬化，须将巳离模的半成品再放入烤箱长烤，长烤的时间长达数小时，方能完成整个成型的作业，故传统的成型作业存有如下的缺点(一)制作工艺过于繁复，而且短烤加上长烤的时间太长，故生产成本偏高，效能低落，不利于大量生产。(二)成型模具一次只能生产单一规格尺寸的透镜，无法符合客制化的需求。(三)成型模具的精度要求高、容易因受热变形而损坏，且在成型的过程中，模具中熔融的树酯材料流动速度不易控制，常导致成品内有气泡产生，影响良率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种芯片封装结构，其在基板上形成有刻痕图案，以克服现有使用成型模具的缺点。根据本发明的一方面，提出一种芯片封装结构，其包括一芯片、一基板以及一第一透镜。基板具有一固晶区以及一点胶区，芯片配置于固晶区上，点胶区环绕于固晶区的周围，且点胶区上形成有一第一刻痕图案。第一透镜覆盖芯片以及第一刻痕图案，第一透镜未固化时为一第一液态物，第一液态物由固晶区往外流动至点胶区时，通过第一刻痕图案的附着力内聚于点胶区中。根据本发明的另一方面，提出一种芯片封装结构，其包括一芯片、一基板以及一透镜。基板具有一固晶区以及一点胶区，芯片配置于固晶区上，点胶区环绕于固晶区的周围，且点胶区上形成有一第一刻痕图案以及一第二刻痕图案。第一刻痕图案位于第二刻痕图案的外围。透镜覆盖芯片、第一刻痕图案以及第二刻痕图案，透镜未固化时为一液态物，当液态物由固晶区往外流动至点胶区的外围时，通过第一刻痕图案与第二刻痕图案的附着力内聚于点胶区中。根据本发明的另一方面，提出一种芯片封装结构，其包括一芯片、一基板、一第一透镜以及一第二透镜。基板具有一固晶区以及一点胶区，芯片配置于固晶区上，点胶区环绕于固晶区的周围，且点胶区上形成有一第一刻痕图案、一第二刻痕图案以及一第三刻痕图案。第一刻痕图案位于第二刻痕图案的外围。第二刻痕图案位于第三刻痕图案的外围。第一透镜覆盖芯片以及第三刻痕图案，第一透镜未固化时为一第一液态物，当第一液态物由固晶区往外流动至点胶区时，通过第三刻痕图案的附着力内聚于点胶区中。此外，第二透镜覆盖第一透镜、第一刻痕图案以及第二刻痕图案，第二透镜未固化时为一第二液态物，当第二液态物由第一透镜的周围往外流动至点胶区的外围时，通过第一刻痕图案与第二刻痕图案的附着力内聚于点胶区中。为了对本发明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下
图IA及图IB为本发明一实施例的芯片封装结构的剖面示意图及俯视示意图；图2A及图2B为本发明另一实施例的 芯片封装结构的剖面示意图及俯视示意图；图3A及图3B为本发明一实施例的芯片封装结构的剖面示意图及俯视示意图；图4A及图4B为本发明另一实施例的芯片封装结构的剖面示意图及俯视示意图；图5A及图5B为本发明一实施例的芯片封装结构的剖面示意图及俯视示意图；图6A及图6B为本发明一实施例的芯片110封装结构的剖面示意图及俯视示意图；图7 图10分别为本发明四个不同实施例的刻痕图案的俯视示意图；图11为本发明基板与未固化的透镜之间作用力的示意图。主要元件符号说明100、200、300、400 :芯片封装结构110、210、310、410、510 :芯片112、212、312、412 :第一刻痕图案112a、112b、212a、212b、312a、412a :第一刻痕120、220、320、420、520 :基板122、222、322、422 :固晶区124、224、324、似4 :点胶区130,230,430 :第一透镜232,432 :第二透镜214、314、414 :第二刻痕图案214a、214b、314a、414a :第二刻痕330a :第一凸部330b :第二凸部416 :第三刻痕图案416a:第三刻痕512、516、517、518 :圆形刻痕514,522 :辐射形刻痕524 :刻痕图案526 :液态物530:凸透镜540:点胶口A、B:箭头SD、SDI、SD2、SD3 :斜面
W:宽度T :表面张力F:附着力0 :角度
具体实施例方式本实施例的芯片封装结构，是在基板上形成有刻痕图案。刻痕图案位 于基板的点胶区中，可使未固化的透镜在点胶区中自动扩散成型于一定区域内。因此，透镜在成型的过程中，可通过不同疏密分布或是不同长度的刻痕(或沟槽)来增加基板与透镜之间的附着力(或阻力)，以成型为预定尺寸的透镜。以下就不同实施态样的芯片封装结构逐一说明，但各个实施例并不限定只能采用一种刻痕图案，各个实施例也可采用其他不同刻痕图案或其组合。第一实施例图IA及图IB绘示依照一实施例的芯片封装结构的剖面示意图及俯视示意图。图2A及图2B绘示依照另一实施例的芯片封装结构的剖面示意图及俯视示意图。请同时参考图1A、图1B、图2A及图2B，芯片封装结构100包括一芯片110、一基板120以及一第一透镜130。基板120具有一固晶区122以及一点胶区124，芯片110配置于固晶区122上，点胶区124环绕于固晶区122的周围，且点胶区124上形成有一第一刻痕图案112。第一透镜130覆盖芯片110以及第一刻痕图案112，第一透镜130未固化时为一第一液态物(见图11)，第一液态物由固晶区122往外流动至点胶区124时，通过第一刻痕图案112的附着力内聚于点胶区124中。在一实施例中，第一刻痕图案112包括多个呈放射状的第一刻痕112a，其可通过刀具在基板120上刻划而形成。基板120例如为散热用的招基板,而芯片110的底面可通过表面粘着的导热胶固定在基板120的固晶区122上，以增加芯片110的散热能力。此外，基板120例如为印刷电路基板、薄膜电路板或导线型电路板,而芯片110可通过导电凸块与基板120的电极电连接，以固定在基板120的固晶区122上。另外，以点胶机提供的第一液态物可通过热固化或光固化而成型为固态的第一透镜130，因此不需通过成形模具，以减少模具的损耗及开模的成本。再者，芯片110例如为发光二极管芯片，可作为点光源或阵列光源。在图IA及图IB中，第一刻痕图案112由中央的固晶区122往点胶区124的外围延伸，以形成多个等长且呈放射状的第一刻痕112a。此些第一刻痕112a的深度由内向外依序递减，以形成一斜面SD于各个第一刻痕112a的底部。此外,在图IB的放大区域中，第一刻痕112a的宽度W也可由内向外依序递减，以形成尖锐的三角形刻痕。因此，未固化的第一透镜130向外流经各个第一刻痕112a内时，其流动的速度会受到各个刻痕方向的斜面SD的附着力而越来越慢，最后静止不动，并通过透镜130本身的内聚力内聚于点胶区124中，以形成一半球体的凸透镜。另外，在图2A及图2B中，第一刻痕图案112形成多个不等长且呈放射状的第一刻痕112a及112b，其作用与上述实施例中等长的第一刻痕112a—样，在此不再赘述。不同的是，较短的第一刻痕112b密集地排列于固晶区122的周围，而较长的第一刻痕112a由中央的固晶区122往点胶区124的外围延伸，且较长的第一刻痕112a与较短的第一刻痕112b交错排列。由于固晶区122周围的刻痕数量较多，相对地附着力也较大，因此未固化的第一透镜130更容易聚集在固晶区122周围，使得固化后的第一透镜130其整体高度增加，进而改变第一透镜130的曲率。第二实施例图3A及图3B绘示依照一实施例的芯片封装结构的剖面示意图及俯视示意图。图4A及图4B绘示依照另一实施例的芯片封装结构的剖面示意图及俯视示意图。请同时参考图3A、图3B、图4A及图4B，芯片封装结构200包括一芯片210、一基板220、一第一透镜230以及一第二透镜232。基板220具有一固晶区222以及一点胶区224，芯片210配置于固晶区222上，点胶区224环绕于固晶区222的周围，且点胶区224上形成有一第一刻痕图案212以及一第二刻痕图案214。第二刻痕图案214位于第一刻痕图案212的外围。第一透镜230覆盖芯片210以及第一刻痕图案212，第一透镜230未固化时为一第一液态物(见图 11)，第一液态物可由固晶区222往外流动至点胶区224时，通过第一刻痕图案212的附着力内聚于点胶区224中。此外，第二透镜232覆盖第一透镜230以及第二刻痕图案214，第二透镜232未固化时为一第二液态物(见图11)，当第二液态物由第一透镜230的周围往外流动至点胶区224的外围时，通过第二刻痕图案214的附着力内聚于点胶区224中。在一实施例中，第一刻痕图案212与第二刻痕图案214分别包括多个呈放射状的第一刻痕212a与第二刻痕214a。第一刻痕212a与第二刻痕214a的深度由内向外依序递减，以分别形成一斜面SD于各个刻痕的底部。在图3B中，第一刻痕212a的长度小于第二刻痕214a的长度，且不同方向的多个第一刻痕212a与多个第二刻痕214a交错排列于固晶区222的周围。由于第一刻痕212a的长度较短，因此未固化的第一透镜230向外流经各个第一刻痕212a内时，其流动的速度会受到各个刻痕方向的斜面SD的附着力而越来越慢，最后静止不动，并通过透镜230本身的内聚力内聚于点胶区224中央，以形成一半球体的凸透镜。此外，未固化的第二透镜232向外流经长度较长的各个第二刻痕214a内时，其流动的速度也会受到各个刻痕方向的斜面SD的附着力而越来越慢，最后静止不动，并通过第二透镜232本身的内聚力内聚于点胶区224的外围，以形成体积更大的凸透镜，并包覆于第一透镜230的外围。同样的原理，在图4A及图4B中，第二刻痕图案214包括多个呈放射状的较短的第二刻痕214b，其作用与上述实施例中较长的第二刻痕214a—样，在此不再赘述。不同的是，本实施例的第二刻痕214b与第一刻痕212b的长度差异不大，且各个第二刻痕214b的位置与各个第一刻痕212b的位置大致上对齐而位于同一刻痕方向上。此外，第一刻痕212b的尖端与第二刻痕214b的末端可相连或不相连。当两者彼此相连时，则可形成连续的锯齿状刻痕。在一实施例中，第一透镜230与第二透镜232的折射率可以相同或不相同。当折射率不同时，光折射的角度也会不同，进而改变出光的角度。此外，第一透镜230与第二透镜232中至少其中之一可添加荧光剂或其他调色剂，以调整出射的光线中各色光的比例。第三实施例图5A及图5B绘示依照一实施例的芯片封装结构的剖面示意图及俯视示意图。请参考图5A及图5B，芯片封装结构300包括一芯片310、一基板320以及一透镜330。基板320具有一固晶区322以及一点胶区324，芯片310配置于固晶区322上，点胶区324环绕于固晶区322的周围，且点胶区324上形成有一第一刻痕图案312以及一第二刻痕图案314。第一刻痕图案312位于第二刻痕图案314的外围。透镜330覆盖芯片310、第一刻痕图案312以及第二刻痕图案314，透镜330未固化时为一液态物(见图11)，当液态物由固晶区322往外流动至点胶区324的外围时，通过第一刻痕图案312与第二刻痕图案314的附着力内聚于点胶区324中。在一实施例中，第一刻痕图案312与第二刻痕图案314分别包括多个呈放射状的第一刻痕312a与第二刻痕314a。第一刻痕312a的深度由内向外依序递减，以形成一第一斜面SDl于各个第一刻痕312a的底部。与上述实施例不同的是，第二刻痕314a的深度由内向外依序递增，以形成一第二斜面S D2于各个第二刻痕314a的底部，如图5A所示。此外，在图5B的放大区域中，第二刻痕314a的宽度也可由内向外依序递增，以形成尖锐的三角形亥IJ痕。由于第二刻痕314a的倾斜角度与第一刻痕312a的倾斜角度相反，因此未固化的绝大部分液态物会内聚于透镜330的外围而形成一第一凸部330a，一部分的液态物会内聚于透镜330的中央而形成一第二凸部330b。因此，在图5A中，成型后的透镜330不会成为中央凸起的半球体状透镜，而是成为周围凸起的双曲面透镜，用于改变透镜330的曲率。第四实施例图6A及图6B绘示依照一实施例的芯片110封装结构的剖面示意图及俯视示意图。请参考图6A及图6B，芯片封装结构400包括一芯片410、一基板420、一第一透镜430以及一第二透镜432。基板420具有一固晶区422以及一点胶区424，芯片410配置于固晶区422上，点胶区424环绕于固晶区422的周围，且点胶区424上形成有一第一刻痕图案412、一第二刻痕图案414以及一第三刻痕图案416。第一刻痕图案412位于第二刻痕图案414的外围。第二刻痕图案414位于第三刻痕图案416的外围。第一透镜430覆盖芯片410以及第三刻痕图案416,第一透镜430未固化时为一第一液态物(见图11)，当第一液态物由固晶区422往外流动至点胶区424时，通过第三刻痕图案416的附着力内聚于点胶区424中。此外，第二透镜432覆盖第一透镜430、第一刻痕图案412以及第二刻痕图案414，第二透镜432未固化时为一第二液态物(见图11)，当第二液态物由第一透镜430的周围往外流动至点胶区424的外围时，通过第一刻痕图案412与第二刻痕图案414的附着力内聚于点胶区424中。在一实施例中，第一刻痕图案412、第二刻痕图案414与第三刻痕图案416分别包括多个呈放射状的第一刻痕412a、第二刻痕412a与第三刻痕412a。第一刻痕412a与第二刻痕414a的配置方式与上述实施例相同，因此在本实施例中，成型后的第二透镜432不会成为中央凸起的半球体状透镜，而是成为周围凸起的双曲面透镜，用于改变第二透镜432的曲率。不同的是，本实施例的第三刻痕416a配置于点胶区424的最内缘，且第三刻痕416a的深度由内向外依序递减，以形成一第三斜面SD3于各个第三刻痕416a的底部。因此，未固化的第一透镜430向外流经各个第三刻痕416a内时,可通过第三斜面SD3的附着力而内聚于点胶区424中，以形成一半球体的凸透镜。在一实施例中，第一透镜430与第二透镜432的折射率可以相同或不相同。当折射率不同时，光折射的角度也会不同，进而改变出光的角度。此外，第一透镜430与第二透镜432中至少其中之一可添加荧光剂或其他调色剂，以调整出射的光线中各色光的比例。其他实施例
图7 图10绘示依照四个不同实施例的刻痕图案的俯视示意图。除了上述实施例所介绍的放射状刻痕图案之外，第一刻痕图案与第二刻痕图案的形状也可包括圆形、辐射形或其组合。请参考图7及图8，刻痕图案包括由位于外围的一圆形刻痕512以及位于内部的多个辐射形刻痕514所组成。辐射形刻痕514的长度可调，且位置不限，例如集中于固晶区的周围或点胶区的外围。此外，请参考图9，刻痕图案包括由多个同心的圆形刻痕516、517、518所组成。此些圆形刻痕的数量及尺寸可变。另外，请参考图10，刻痕图案包括由多个呈花瓣状的辐射形刻痕522所组成，但也可为其他类似的形状。此些刻痕图案虽然在形状上有所不同，但均能通过不同疏密分布或是不同长度的刻痕(或沟槽)来增加基板与透镜之间的附着力(或阻力)，以使透镜内聚于点胶区中。请参考图11，其绘示基板与未固化的透镜之间作用力的示意图。箭头A表示流动的液态物526由点胶口 540流出至芯片510的上方，而箭头B表示流动的液态物526往芯片510的周围流动，并流经刻痕图案524内。最后，液态物526通过本身的表面张力T以及基板520与液态物526之间的附着力F而内聚于基板520上，以形成一凸透镜530。在本实 施例中，可通过调整刻痕的深度以及倾斜的角度来形成不同曲率的凸透镜。刻痕的深度越深，倾斜的角度也越大。在图11中，附着力F沿着刻痕的斜面倾斜一角度0，例如小于或等于120度，较佳为小于或等于60度。当倾斜的角度大于90度时，将可形成倒勾结构于基板520内，基板520的倒勾结构可通过复合板组合来实现，以克服单一材料无法以机械加工方式制作的问题，并且点胶时可在真空的环境下完成，以避免空气滞留于倒勾结构中。此外，刻痕的深度/宽度比值介于0. 5 20之间。当刻痕的深度/宽度比值小于0. 5时，液态物526不容易通过毛细现象附着在基板520上，而当刻痕的深度/宽度比值大于20时，基板520的厚度相对增加，且刻痕的深度太深不易制作。相对于使用成型模具而言，点胶的成本低，效率高，可大量生产，并可生产不同规格尺寸的单层透镜或多层透镜，以符合客制化的需求。综上所述，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中熟悉此技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围应以附上的权利要求所界定的为准。
权利要求
1.一种芯片封装结构，包括 心片； 基板，具有固晶区以及点胶区，该芯片配置于该固晶区上，该点胶区环绕于该固晶区的周围，且该点胶区上形成有第一刻痕图案；以及 第一透镜，覆盖该芯片以及该第一刻痕图案，该第一透镜未固化时为一第一液态物，该第一液态物由该固晶区往外流动至该点胶区时，通过该第一刻痕图案的附着力内聚于该点胶区中。
2.如权利要求I所述的芯片封装结构，其中该第一刻痕图案包括多个呈放射状的第一刻痕。
3.如权利要求2所述的芯片封装结构，其中该些第一刻痕的深度由内向外依序递减，以形成一斜面。
4.如权利要求I所述的芯片封装结构，其中该点胶区上还形成有第二刻痕图案，位于该第一刻痕图案的外围，该芯片封装结构还包括第二透镜，覆盖该第一透镜以及该第二刻痕图案，该第二透镜未固化时为一第二液态物，当该第二液态物由该第一透镜的周围往外流动至该点胶区的外围时，通过该第二刻痕图案的附着力内聚于该点胶区中。
5.如权利要求4所述的芯片封装结构，其中该第二刻痕图案包括多个呈放射状的第二刻痕。
6.如权利要求5所述的芯片封装结构，其中该些第二刻痕的深度由内向外依序递减，以形成一斜面。
7.如权利要求4所述的芯片封装结构，其中该第一刻痕图案与该第二刻痕图案的形状包括圆形、辐射形或其组合。
8.—种芯片封装结构,包括 芯片； 基板，具有固晶区以及点胶区，该芯片配置于该固晶区上，该点胶区环绕于该芯片的周围，且该点胶区上形成有第一刻痕图案以及第二刻痕图案，该第一刻痕图案位于该第二刻痕图案的外围；以及 透镜，覆盖该芯片、该第一刻痕图案以及该第二刻痕图案，该透镜未固化时为一液态物，当该液态物由该固晶区往外流动至该点胶区的外围时，通过该第一刻痕图案与该第二刻痕图案的附着力内聚于该点胶区中。
9.一种芯片封装结构,包括 芯片； 基板，具有固晶区以及点胶区，该芯片配置于该固晶区上，该点胶区环绕于该芯片的周围，且该点胶区上形成有第一刻痕图案、第二刻痕图案以及第三刻痕图案，该第一刻痕图案位于该第二刻痕图案的外围，该第二刻痕图案位于该第三刻痕图案的外围； 第一透镜，覆盖该芯片以及该第三刻痕图案，该第一透镜未固化时为一第一液态物，当该第一液态物由该固晶区往外流动至该点胶区时，通过该第三刻痕图案的附着力内聚于该点胶区中；以及 第二透镜，覆盖该第一透镜、该第一刻痕图案以及该第二刻痕图案，该第二透镜未固化时为一第二液态物，当该第二液态物由该第一透镜的周围往外流动至该点胶区的外围时，通过该第一刻痕图案与该第二刻痕图案的附着力内聚于该点胶区中。
10.如权利要求8或9所述的芯片封装结构，其中该第一及第二刻痕图案包括多个呈放射状的第一刻痕及第二刻痕。
11.如权利要求10所述的芯片封装结构，其中该些第一刻痕的深度由内向外依序递减，以形成一第一斜面，该些第二刻痕的深度由内向外依序递增，以形成一第二斜面。
12.如权利要求8或9所述的芯片封装结构，其中该第一刻痕图案与该第二刻痕图案的形状包括圆形、辐射形或其组合。
13.如权利要求9或11所述的芯片封装结构，其中该第三刻痕图案包括多个呈放射状的第三刻痕。
14.如权利要求13所述的芯片封装结构，其中该些第三刻痕的深度由内向外依序递减，以形成一第三斜面。
全文摘要
本发明公开一种芯片封装结构，其包括一芯片、一基板以及一第一透镜。基板具有一固晶区以及一点胶区，芯片配置于固晶区上，点胶区环绕于固晶区的周围，且点胶区上形成有一第一刻痕图案。第一透镜覆盖芯片以及第一刻痕图案，第一透镜未固化时为一第一液态物，第一液态物由固晶区往外流动至点胶区时，通过第一刻痕图案的附着力内聚于点胶区中。
文档编号H01L33/58GK102655199SQ20111010146
公开日2012年9月5日 申请日期2011年4月22日 优先权日2011年3月3日
发明者周彦志, 张琼文, 王能诚, 陈怡君 申请人:隆达电子股份有限公司